Experiência de Michelson-Morley

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A chamada experiência de Michelson-Morley, uma das mais importantes e famosas experiências da história da física, foi levada a cabo em 1887 por Albert Michelson (1852-1931) e Edward Morley (1838-1923), no que é hoje a Case Western Reserve University, e é considerada a primeira prova forte contra a teoria de um éter luminífero mas que por outro lado demonstrou que a luz propagava-se independente ao meio. A teoria física no fim do século XIX postulava que, tal como as ondas de água têm de ter um meio por onde propagar-se (a água) e as ondas sonoras audíveis também requerem o seu meio (o ar), as ondas luminosas iriam necessitar, também elas, de um meio próprio, o "éter luminífero". A velocidade de deslocamento do laboratório terrestre idealizado por Michelson e Morley "instalado na superfície desse planeta" em 1887 na Alemanha, mostrou que "se existente" o éter deveria ser arrastado juntamente com o laboratório, ou caso contrário o deslocamento da Terra deveria somar ou subtrair-se às propagações eletromagnéticas na faixa das freqüências estudadas, mesmo se o feixe luz se deslocasse em direção ou perpendicular ao movimento terrestre, no entanto como nada aconteceu, o experimento demonstrou que não existe éter mas que a propagação da luz era independente do meio, ou seja da fonte emissora.

[editar] Experiência

Mas visto que a velocidade da luz é tão elevada, a concepção de um laboratório estável o suficiente livre de vibrações, precisou que a mesa com os intrumentos, flutuasse sobre um lençol de estanho derretido. Um laboratório como esse capaz de detectar usando o Efeito Doppler as interferências nas ondas de luz na presença do éter proposto de propriedades ainda imaginosas, além de muito dinheiro necessitou de um considerável esforço intelectual que mesmo assim pode ter sido indevidamente aplicado haja visto o limite de precisão existente no meio.

A interpretação dos resultados da experiência de Michelson e Morley foi disputada durante muito tempo. Miller, que acreditava que o éter poderia ser arrastado pela Terra, interpretou-os como indicando uma velocidade relativa entre a Terra e o éter de cerca de 8 km/s. Miller repetiu a experiência no alto do Mont Wilson e, depois de muitos anos de experimentação, encontrou um desvio do resultado nulo previsto pela relatividade restrita, o que embaraçou Einstein. No entanto, as observações dos eclipses em 1919 tornaram Einstein famoso e isso acabou por resultar no descrédito das teorias do éter e credito na luz desvinculada da fonte.

Deve-se considerar que depois da observação em 1919 em Sobral outras tentativas de medir o desvio de luz melhor planejadas foram feitas e não obtiverem resultados.

Hoje em dia estas observações podem ser feitas diretamente do espaço sideral, sem esperar um eclipse, basta que um tripulante a bordo de um satélite tripulado fotografe (com uma boa objetiva) as estrelas mais próximas ao limbo solar (apenas as estrelas) e algum tempo (antes ou depois) em outra oportunidade as mesmas estrelas.

O valor da média compreendida entre a estrela mais próxima e a mais distante do sol (não presente na foto) será comparado com o valor da outra foto (ou de ambas as chapas ampliadas), se houver diferença a menor nas distancias é por que existe alguma tipo de refração e se não encontrarem é porque houve alguma interferência na chapa de 1919 não considerada.

Os resultados de Miller sugeriam que para se detectarem as anisotropias na velocidade da luz, o interferómetro deveria estar rodeado da menor quantidade de matéria possível. E alguns físicos defendem que, mesmo que os resultados das experiências com interferómetros dêem um resultado nulo, será necessário que a experiência seja repetida no espaço para se chegar a uma conclusão final, por causa da influência do campo gravitacional e da magnetosfera da Terra.

A tecnologia actual não permite distinguir entre a teoria da relatividade e outras teorias alternativas que foram propostas, que fazem as mesmas previsões de 1ª ordem de (v/c) e discordam em termos de ordem superior. Algumas delas consideram que pode de facto existir o éter. Uma delas é a Teoria do éter de Lorentz modificada, proposta por Hatch, um dos maiores peritos na navegação GPS, que defende que a operação dos satélites GPS contradiz as previsões da Relatividade Restrita.